[发明专利]化学制氢的CO2

权利要求书

1.一种化学制氢的CO₂零排放煤制甲醇系统，其特征在于，包括：用于制备氧气的空气分离装置、用于制备高温粗气化煤气的煤气化炉装置、用于制备单质硫的合成气净化装置、用于合成甲醇并进行精馏的甲醇合成与精馏装置、用于制备H₂S的H₂S制备装置、用于制备SO₂的SO₂制备装置、用于制备硫酸和碘化氢的本生反应装置和用于制备氢气和碘的HI分解装置，

所述煤气化炉装置与所述空气分离装置连通以接收来自所述空气分离装置的氧气；

所述合成气净化装置与所述HI分解装置连通以接收来自所述HI分解装置的低温粗气化煤气；

所述甲醇合成与精馏装置与所述合成气净化装置连通以接收来自所述合成气净化装置的合成气，所述甲醇合成与精馏装置与所述HI分解装置连通以接收来自所述HI分解装置的氢气；

所述H₂S制备装置与所述合成气净化装置连通以接收来自所述合成气净化装置的单质硫；所述H₂S制备装置与所述HI分解装置连通以接收来自所述HI分解装置的氢气，

所述SO₂制备装置与所述H₂S制备装置连通以接收来自所述H₂S制备装置的H₂S，所述SO₂制备装置与所述本生反应装置连通以接收来自所述本生反应装置的硫酸；

所述本生反应装置与所述SO₂制备装置连通以接收来自所述SO₂制备装置的SO₂和水；所述本生反应装置与所述HI分解装置连通以接收来自所述HI分解装置的碘；

所述HI分解装置与所述本生反应装置连通以接收来自所述本生反应装置的HI，所述HI分解装置与所述煤气化炉连通以接收来自所述煤气化炉的高温粗气化煤气。

2.一种化学制氢的CO₂零排放煤制甲醇方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101：将空气通入空气分离装置制备得到氧气，将所述氧气与煤通入煤气化炉装置，得到高温粗气化煤气，所述高温粗气化煤气与HI分解装置换热后分流出的一股低温粗气化煤气混合，得到气化煤气，通入所述HI分解装置进行换热；HI分解装置换热后分流出的另一股低温粗气化煤气通入合成气净化装置，制备得到单质硫和净合成气，并将单质硫通入H₂S制备装置制备得到H₂S；

S102：将所述步骤S101制备的净合成气与所述HI分解装置制备得到的氢气混合，得到合成气，通入甲醇合成与精馏装置，制备得到甲醇；

S103：将所述HI分解装置制备得到的氢气与硫源通入所述H₂S制备装置，制备得到H₂S；

S104：通过本生反应装置制备得到硫酸，与H₂S混合通入SO₂制备装置，得到SO₂和水，与所述HI分解装置制备得到的碘通入所述本生反应装置，制备得到硫酸和碘化氢，将硫酸分为两部分，第一部分硫酸作为产品输出，第二部分硫酸通入所述SO₂制备装置；

S105：将所述步骤S104制备得到的HI通入所述HI分解装置，得到氢气和碘，将氢气分为两部分，第一部分氢气作为所述步骤S102的原料，第二部分氢气作为原料通入所述H₂S制备装置，将碘通入所述本生反应装置循环利用。

3.根据权利要求2所述的化学制氢的CO₂零排放煤制甲醇方法，其特征在于，在所述步骤S103中，所述硫源至少选自二硫化铁、硫化亚铁、三硫化二铁和硫磺中的一种。

4.根据权利要求2或3所述的化学制氢的CO₂零排放煤制甲醇方法，其特征在于，在所述步骤S104中，所述硫化氢与所述硫酸的摩尔比为1：(2.8～3.2)。

5.根据权利要求4所述的化学制氢的CO₂零排放煤制甲醇方法，其特征在于，在所述步骤S104中，所述硫化氢与所述硫酸的摩尔比为1：3。